رابطه ای تجربی بین بعد فرکتالی نانوذرات محلول و حلالیتشان وجود دارد. این رابطه نشان می دهد که نانو ذرات فرکتالی حلالیت مشخصاً بالایی نسبت به آنچه رابطه استوالد- فرندلیچ پیش بینی می کند دارند. در این کار از مفاهیم ترمودینامیک غیرمقداری برای بیان تغییر حلالیت نانوذرات فرکتالی استفاده می شود. این روش بر توصیفی ترمودینامیکی بنا شده است که مقداره (?) را در بیان انرژی داخلی وارد می کند. (?) تابع اویلری از جرم ذره با درجه همگنی m می باشد که m می تواند مقادیر مخالف 1 را هم بپذیرد. m به عنوان بعد ترمودینامیکی سیستم معرفی می شود. می توان رفتارهای متفاوت ذرات نانو را بدین روش شبیه سازی کرد. با استفاده از این روش می توان نشان داد که تغییر حلالیت ذرات نانو می تواند کمتر یا بیشتر از آنچه رابطه استوالد- فرندلیچ پیش بینی می کند باشد.

در این تحقیق نفوذ غیر متعارف در فیلم پلی پیرول سنتز شده بر روی الکترود کربن گلاسه به روش اسپکتروسکپی امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفته است. مقدار ? شاخصه انحراف از نفوذ عادی، از طریق تطبیق داده های تجربی بر معادلات امپدانس نفوذ غیر متعارف با استفاده از نرم افزارmatlab به دست آمد و با استفاده از آن ضریب نفوذ غیرعادی نیز در شرایط مختلف محاسبه شد. در بین یون های مورد مطالعه برای دوپ کردن با فیلم پلی پیرول مشخص شد که فیلم هایی که با یون های کلرید و پرکلرات دوپ شده اند رفتار نفوذ غیر عادی نشان می دهند. بررسی طیف امپدانس الکتروشیمیایی فیلم پلی پیرول در شرایط مختلف نشان داد که با افزایش دما و افزایش پتانسیل جریان مستقیم(dcp) به کار رفته میزان نفوذ غیر عادی کمتر می شود. با افزایش دمای سنتز و همچنین غلظت مونومر استفاده شده میزان انحراف از نفوذ عادی افزایش می یابد. با افزایش ضخامت پلیمر ابتدا میزان انحراف از نفوذ عادی کم می شود ولی از یک ضخامت خاص به بعد، میزان انحراف از نفوذ عادی افزایش می یابد

رالکترواکسایش الکل ها (متانول، اتانول، 1- پروپانول و 2- پروپانول) توسط نیکل فرونشانی شده در لایه نازکی از پلیمر اورتوآمینوفنل سنتز شده بر روی الکترود گرافیت، در حضور آنیون فعال سطحی سدیم دودسیل سولفات (sds)، (ge/poap-sds/ni) بررسی شد. از روبش پتانسیل در محلول سدیم هیدروکسید m 1/0 به منظور غنی سازی سطح از گونه های ni(iii) استفاده شد. شواهد امر گواه بر الکترواکسایش مستقیم الکل ها بر روی الکترود ge/poap-sds/ni توسط گونه های ni(ii)/ni(iii) می باشد. الکترواکسایش متانول توسط نیکل فرونشانی شده در ماتریس poap بدون حضور sds نیز انجام شد (ge/poap/ni) که در مقایسه با الکترود ge/poap-sds/ni دارای جریان اکسایش کمتری است. ثابت سرعت الکترواکسایش متانول، اتانول، 1- پروپانول و 2- پروپانول با استفاده از روش کرونوآمپرومتری، مقادیر105×65/1، 105×31/1، 104×53/2 و cm3mol-1s-1 104×40/1 برای الکترود ge/poap-sds/ni به دست آمد. روش طیف نگاری امپدانس نیز به منظور وضوح بیشتر مکانیسم انجام شد و پارامترهای سینتیکی واکنش، هم چون پارامترهای الکتریکی فیلم پلیمری، حاصل شد.

اکسیداسیون متانول بر سطح الکترود zno به عنوان الکتروکاتالیست، مورد بررسی قرار گرفته و هیچ نتیجه ای در بر نداشته است. فعالیت الکتروکاتالیستی الکترود خمیر کربن(cpe) و الکترود اصلاح شده خمیر کربن با اکسید روی (zno/cpe) در فرآیند اکسیداسیون متانول، در محیط قلیایی و در دمای اتاق مورد بررسی مطالعه قرار گرفته است. برای نیل به این منظور از تکنیک های کرنوآمپرومتری، ولتامتری چرخه ای و اسپکتروسکوپی امپدانس استفاده شده است. فرآیند اکسیداسیون متانول برروی هر دو الکترود cpe و zno/cpe به وضوح دیده می شود که مطابق با مطالعات ولتامتری چرخه ای، zno/cpe به صورت قابل توجهی، پاسخ بزرگتری را نشان می دهد. در مطالعات کرنوآمپرومتری صورت گرفته بر روی zno/cpe پیروی از رفتارکوترلی در واکنش الکتروکاتالیستی متانول به خوبی مشهود است. در مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس، در مدار معادلی که مطابق با دیاگرام های نایکوئیست ارائه شده است، دو نیم دایره دیده می شود که به جذب سطحی گروه هیدروکسیل و اکسیداسیون متانول نسبت داده می شود. پارامترهای مدار معادل مربوط به اکسیداسیون متانول در غلظت های مختلف متانول محاسبه و ارائه شده است.

چکیده: واکنش احیا اکسیژن بر روی الکترودهای پلی کریستال نقره (سیم نقره) ، نقره آبکاری شده بر روی گرافیت،مس و مس آبکاری شده بر روی نقره آبکاری شده با استفاده از ولتامتری چرخه ای، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و منحنیهای پلاریزاسیون در محیط قلیایی بررسی گردید. کلیه مراحل احیا اکسیژن بر روی الکترود پلی کریستال نقره با استفاده از تغییر سرعت روبش در منحنی ولتاموگرام چرخه ای شناسایی گردید. تغییر مقاومت فرکانس بالا در پتانسیلهای مختلف به تغییر حد واسطهای جذب سطح شده نسبت داده شد. بر مبنای این نتایج مکانیسم احیا اکسیژن بر روی الکترود پلی کریستال نقره 2 الکترونی تشخیص داده شد. رفتار الکتروشیمیایی بستر گرافیتیek20 در محیط قلیایی بررسی گردید. پیکهای اکسیداسیون و احیا اکسیژن و هیدروژن در ولتاموگرام چرخه ای شناسایی شد. اثر حضور اتمهای جذب سطح شده اکسیژن و هیدروژن با استفاده از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی بررسی گردید که نتایج نشان می دهند که اتمهای جذب سطح شده هیدروژن تعیین کننده رفتار الکترود هستند. بررسی رفتار الکتروشیمیایی نقره آبکاری شده در محیط آبی بر روی بستر گرافیتی، با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی نشان دهنده عملکرد کاتالیستی نقره در برابر واکنش احیا اکسیژن است. پاسخ الکترودهای نقره آبکاری شده در دو محیط آبی و غیر آبی مقایسه گردید. عملکرد بهتر الکترود آبکاری شده در محیط غیر آبی به عدم حضور اتمهای جذب سطح شده هیدروژن و ساختار کریستالی آن نسبت داده شد. مکانیسم احیا اکسیژن با رسم منحنی پلاریزاسیون الکترود نقره آبکاری شده بر روی دیسک چرخان در سرعتهای مختلف چرخش 4 الکترونی تعیین گردید. واکنش احیا اکسیژن بر روی الکترود مس آبکاری شده بر روی کربن شیشه ای(دیسک چرخان) در محیط قلیایی بررسی گردید. نتایج حاکی از مکانیسم 2 الکترونی بودن مکانیسم بر روی الکترود مس می باشد. مقایسه پاسخ الکترود مس آبکاری شده بر روی نقره آبکاری شده با الکترودهای نقره و مس آبکاری شده تنها نسبت به واکنش احیا اکسیژن نشان میدهد که این الکترود عملکرد بهتری نسبت به الکترودهای مس و نقره به تنهایی دارد. این امر در واقع اثر هم افزایی افزودن مس به الکترود نقره را نشان میدهد. مدت زمان آبکاری مس بر روی نقره با استفاده از پاسخ الکترود به واکنش احیا اکسیژن بهینه گردید.با استفاده از تغییر سرعت چرخش تعداد الکترون مبادله شده طی فرآیند احیا تعیین گردید که نشان دهنده مکانیسم 4 الکترونی بر روی الکترود بهینه شده می باشد. با استفاده از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی رفتار الکترود در ناحیه کنترل سینتیکی و ناحیه کنترل انتقال جرمی در سرعتهای مختلف چرخش بررسی گردید.نتایج حاکی از متفاوت بودن عملکرد سیستم در این دو ناحیه است. مدار معادل مناسب برای هر دو ناحیه طراحی و با استفاده از نرم افزار شبیه سازی گردید. با استفاده از داده های امپدانس ثابت سرعت واکنش احیا اکسیژن در سرعتهای مختلف چرخش محاسبه گردید.

کلمات کلیدی: اکسیداسیون الکتروشیمیایی متانول – خمیر کربن – زوج ردوکس niii/niiii – الکترود اصلاح شده . کربن فعال شده ،nacl ، پتاسیم هیدروکسید، پایداری الکترود.

نظر به وجود مشکلات قابل ملاحظه در فرآوری کنسانتره های سولفیدی حاوی کالکوپیریت بروش پیرومتالورژی از جمله آلودگی محیط زیست، تمایل به استفاده از روش هیدرومتالورژی برای این نوع منابع به شدت در حال افزایش است. تحقیقات در خصوص لیچینگ کالکوپیریت بویژه در محیط سولفاته و حضور یون فریک منجر به ارائه فرآیندهای مختلفی شده است. لیچینگ کم کالکوپیریت در محیط سولفاته و حضور یون فریک یکی از مشکلات عمده می باشد که این امر را به تشکیل لایه روئین در سطح ذرات کالکوپیریت نسبت می دهند. برای رفع این مشکل روش های مختلفی از جمله استفاده از دما و فشار بالا، میکروارگانیسم، خردایش خیلی زیاد و مواد فعال کننده سطح ارائه شده است. در این زمینه فرآیندهای مختلفی ارائه شده است. تاکنون فرآیندهای صنعتی این روش ها ارائه نشده است. در این تحقیق از پیریت که کانی باطله همراه کالکوپیریت است به عنوان کاتالیزور استفاده شده است. وقتی این دو کانی در یک الکترولیت تماس فیزیکی داشته باشند با یکدیگر پیل گالوانیک تشکیل می دهند و چون پتانسیل آزاد پیریت نسبت به کالکوپیریت بیشتر می باشد لذا پیریت قطب کاتد پیل را تشکیل می دهد و مورد حفاظت قرار می گیرد و کالکوپیریت قطب آند پیل را تشکیل می دهد و لیچینگ آن تسریع می شود. کالکوپیریت و پیریت با خلوص بالا از معدن مس مزرعه و کنسانتره مس از مجتمع مس سرچشمه تهیه گردید. در این تحقیق سه سری آزمایش، شامل آزمایش های لیچینگ کانی های کالکوپیریت و پیریت با خلوص بالا، کنترل پتانسیل محلول با دمش اکسیژن، آزمایش های لیچینگ کنسانتره مس در حضور پیریت، کنترل پتانسیل با دمش اکسیژن و نیتروژن و آزمایش های لیچینگ کنسانتره مس در حضور پیریت، کنترل پتانسیل با اعمال پتانسیل خارجی انجام گرفت. برای انجام آزمایشهای لیچینگ کانی خالص کالکوپیریت در حضور پیریت خالص، ابتدا پتانسیل محلول با تنظیم نسبت میزان یون فریک به فرو تنظیم شد و برای تنظیم پتانسیل محلول در حین لیچینگ، اکسیژن به داخل راکتور دمیده شد. روش انجام آزمایش های لیچینگ کنسانتره مس نیز مشابه روش انجام آزمایش های لیچینگ کانی های خالص کالکوپیریت و پیریت می باشد. پتانسیل محلول داخل راکتور با دمش اکسیژن یا نیتروژن به صورت دستی کنترل شد. در آزمایش های انجام گرفته جهت لیچینگ کالکوپیریت در حضور پیریت با کنترل پتانسیل محلول به طریق الکتروشیمیایی، لیچینگ کالکوپیریت در بخش های کاتد و آند به صورت جداگانه بررسی شد. وقتی کالکوپیریت و پیریت به بخش کاتد اضافه می شد برای جلوگیری از کاهش پتانسیل محلول اکسیژن دمیده می شد، اما زمانی که کالکوپیریت و پیریت به بخش آند اضافه می شد برای جلوگیری از افزایش پتانسیل نیتروژن دمیده می شد. عوامل موثر بر فرآیند لیچینگ کالکوپیریت و پیریت با خلوص بالا و کنسانتره مس در حضور پیریت از جمله سرعت همزدن، دما، پتانسیل اکسایش- کاهش محلول، نسبت پیریت به کالکوپیریت، غلظت اولیه اسید، دانسیته پالپ، مقدار اولیه آهن کل و ابعاد ذرات مورد بررسی قرار گرفتند. شرایط بهینه در لیچینگ کالکوپیریت خالص سرعت همزدن 1150 دور در دقیقه، دما 85 درجه سانتی گراد، پتانسیل محلول 410 میلی ولت، نسبت پیریت به کالکوپیریت 4، غلظت اولیه اسید 15 گرم بر لیتر، ابعاد ذرات کالکوپیریت و پیریت زیر 37 میکرون بدست آمد. تحت شرایط مذکور بازیابی مس 98 درصد در مدت 7 ساعت بدست آمد. شرایط بهینه در لیچینگ کنسانتره مس، دما 85 درجه سانتی گراد، پتانسیل محلول 410 میلی ولت، نسبت پیریت به کانی های سولفیدی مس 2، غلظت اولیه اسید 15 گرم بر لیتر، دانسیته پالپ 8/7 درصد و غلظت اولیه آهن 5 گرم بر لیتر بدست آمد که تحت این شرایط بازیابی مس حدود 85 درصد در کمتر از 24 ساعت شد. در لیچینگ کنسانتره مس با کنترل الکتروشیمیایی پتانسیل بازیابی مس حدود 50 درصد در کمتر از 24 ساعت بدست آمد

در این پروژه رفتار فتوالکتروشیمیایی نیمه هادی سولفید و سلنید سرب مورد بررسی قرار گرفته است.در بخش اول فتوالکتروشیمی نیمه هادی سولفید سرب را در حضور و غیاب مس بررسی می شود.به این منظور مس از محلول سولفات مس اسیدی (ph=1 )بر سطح الکترود سرب تحت یک پتانسیل ثابت ترسیب گردید.سپس سولفید سرب تحت یک پتانسیل ثابت با استفاده از محلول سولفید سدیم قلیایی (ph=13)بر آن ترسیب شد.سپس اثر مس بر رفتار فتوالکتروشیمیایی سولفید سرب در شرایط تاریکی و حضور نور باتکنیک های ولتامپرومتری چرخه ای ،کرونوآمپرومتری،و امپدانس بررسی شده است.نتایج نشان می دهد که در حضور مس پیک آندی سولفید سرب افزایش می یابد.با استفاده از تکنیک امپدانس در پتانسیل های مختلف نمودار مات-شاتکی برای هر دو نوع الکترود رسم گردیدو مقادیر پتانسیل نوار صاف و غلظت حاملین بار اکثریت از برون یابی و شیب خط محاسبه شده است. در بخش دوم ترسیب نیمه هادی سلنید سرب بر سطح الکترود سرب و بررسی رفتار فتوالکتروشیمیایی این نیمه هادی مورد تحقیق قرار گرفت.بنابراین سلنید سرب با استفاده از محلول دی اکسید سلنیم اسیدی بااستفاده از تکنیک کرونوآمپرومتری بر سطح الکترود سرب ترسیب گردیدو خواص فتوالکتروشیمیایی آن با تکنیک های ذکر شده در بالا مورد بررسی قرار گرفت.در بخش امپدانس مربوطه غلظت حاملین بار و پتانسیل نوار صاف سلنید سرب در تاریکی و تحت تابش با رسم نمودار مات شاتکی محاسبه گردیده است.

جریان و پتانسیل نویز الکتروشیمیایی برای این زوج گالوانیک، توسط سیستم سه الکترودی در یک سل استاندارد در حالت پتانسیل مدار باز، به طور همزمان اندازه گیری شد. مقاومت نویز الکتروشیمیایی بعد از حذف خطای جریان dc، از نسبت انحراف استاندارد پتانسیل به انحراف استاندارد جریان بدست آمد. منحنی های نویز الکتروشیمیایی با استفاده از تکنیک تبدیل سریع فوریه از دامنه زمان به دامنه فرکانس برده شد و سپس منحنی های دانسیته توان طیفی آنها نسبت به لگاریتم فرکانس رسم شد و نتایج بدست آمده با هم مقایسه شد. نتایج حاصل نشان داد که شکل کلی و شیب منحنی های دانسیته توان طیفی با تغییر نسبت موثر سطح آند به کاتد تفاوت چندانی ندارد. علاوه بر این با استفاده از روش پلاریزاسیون، منحنی های تافل مربوط به استنلس استیل ال 316 و تیتانیوم و همچنین زوج استنلس استیل و تیتانیوم بدست آمد و با هم مقایسه شد. مقاومت پلاریزاسیون و شیب های آندی و کاتدی و سرعت خوردگی، از داده هایی است که در این بخش پایان نامه گزارش شده است. منحنی های نایکوست حاصل از اندازه گیری های امپدانس الکتروشیمیایی نیز با برازش مدار معادل مناسب، مورد تحلیل قرار گرفت و داده های حاصل گزارش گردید و مورد بحث قرار گرفتند.

پوشش دهی الکتروشیمیایی فولاد 316l با نیکل و نانو ذرات اکسید فلزی (al2o3 و tio2) انجام و نتایج زیر در خوردگی این پوششها حاصل گردید. 1- با افزایش غلظت سدیم کلراید جریان خوردگی فولاد افزایش و پتانسیل خوردگی به سمت پتانسیلهای مثبت تر می رود. 2-با توجه به نمودار پلاریزاسیون الکتروشیمیایی پوشش های نیکل ایجاد شده با جریانهای مختلف، کمترین جریان جریان خوردگی مربوط به پوشش نیکل به دست آمده با جریان 0.02 a/cm2 می باشد. 3-در آبکاری نیکل همراه با نانو ذرات آلومینا با جریان مستقیم، این پوشش جریان خوردگی کمتر و پتانسیل خوردگی مثبت تری نسبت به پوشش نیکل خالص نشان می دهد. همچنین نمودار نایکوئست امپدانس پوشش نانو کامپوزیت از مقاومت انتقال بار بزرگتری نسبت به پوشش نیکل برخوردار است. 4-در آبکاری نیکل با نانو ذرات آلومینا با جریان پالسی، بهترین پوشش بدست آمده از نظر خواص ضد خوردگی در فرکانس 5hz و درصد کارکرد 10% بدست آمد. 5-بررسی مورفولوژی سطح پوشش نیکل و همچنین پوشش نیکل-آلومینا نشان می دهد که اندازه دانه پوشش نیکل-آلومینا کوچکتر و فشرده تر می باشد. 6-پوشش نانو کامپوزیت ni/tio2 بدست آمده با جریان پالسی و در شرایط بهینه نشان می دهد که این پوشش مقاومت به خوردگی کمتری از پوشش نانو کامپوزیت ni/al2o3 در محلول سدیم کلراید 0.5m نشان می دهد.

الکترواکسایش متانول در محیط قلیایی بر روی الکترود کربن گلاسه اصلاح شده با فیلم پلمری meso-tetra(4-carboxyphenyl)porphyrinato nickel(ii) ، که به اختصار poly-nitcpp خوانده شده است و همچنین meso-tetra(4-carboxyphenyl)porphyrin به همراه نیکل وارد شده به فیلم پلیمری که به اختصار/ni poly-tcpp خوانده شده است، مورد بررسی قرار گرفته و با یکدیگر مقایسه شده اند. هر دو فیلم پلیمری با الکتروپلمیریزاسیون اکسایشی و با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای مکرر(rcv) در محلول 1/0 مولار سدیم هیدروکسید تهیه شده اند. رفتار و ویژگیهای الکتروشیمیایی به همراه مقادیر سینتیکی هردو فیلم پلیمری با استفاده از تکنیک های ولتامتری چرخه ای (cv) ، کرونوآمپرومتری (ca) و همچنین طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (eis) مورد مطالعه قرار گرفته و با یکدیگر مقایسه شده اند. ثابت های سرعت مشابه و همچنین ضرایب انتقال الکترون (0.58 و 0.54) برای الکترواکسایش متانول به ترتیب بر روی سطح الکترودهای gc/poly-nitcpp و gc/poly-tcpp/ni به دست آمده است. در پایان پایداری طولانی مدت این دو الکترود با یکدیگر مقایسه شده است.

رفتار حفاظت خوردگی فیلم های پلیمری پلی پیرول در حالت های مختلف و در حضور نانوذرات al2o3 با استفاده از تکنیک های الکتروشیمیایی پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و اسپکتروسکوپی الکتروشیمیایی امپدانس در محیط آب دریای ساختگی مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه پلی پیرول به روش گالوانواستاتیک روی سطح سازه دریایی نشانده شد. رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای پوشش داده شده در حالت های دوپ و آندوپ با حالت الکترود بدون پوشش مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج نشان دادند که فیلم های پلیمری پوشش دهی شده پتانسیل الکترود را به سمت پتانسیل های مثبت تر انتقال می دهند اما این انتقال منجر به رویین شدن نمی شود. با وجود این ارتباط قابل ملاحظه ای بین فیلم پلی پیرول دوپ نشده، اکسیژن کاهش یافته و آهن حل شده وجود دارد. پتانسیل فولاد در ناحیه محلول فعال باقی می ماند و تشکیل لایه اکسیدی در این ناحیه امکان پذیر نمی باشد. به منظور مقایسه اثر الکترولیت در مورفولوژی فیلم، فیلم های پلی پیرول در حضور الکترولیت های مختلف( kclo4 ، nano3 ، na2so4 و nacl ) به روش گالوانواستاتیک سنتز شدند و رفتار حفاظت خوردگی آن ها روی سطح سازه دریایی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که پلی پیرول سنتز شده در حضور الکترولیت nano3 بهترین اثر حفاظتی را داراست. در ادامه رفتار حفاظت خوردگی پلی پیرول در حضور نانوذرات al2o3 و نیز در حضور سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات(sds) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوذرات al2o3 و سورفکتانت sds عملکرد حفاظت خوردگی فیلم های پلی پیرول را به طور قابل ملاحظه ای بهبود بخشیدند. به علاوه رفتار حفاظت خوردگی نانوکامپوزیت ppy/al2o3 در حضور sds نیز مورد مطالعه قرار گرفت و به عنوان بهترین پوشش ضد خوردگی برای سازه غوطه ور در آب دریا شناخته شد.

در این تحقیق خوردگی سرب در دو حالت الکتروشیمیایی و فتوالکتروشیمیایی بررسی شده،در مطالعه الکتروشیمیایی خوردگی سرب که در محیط کلراید سدیم در محدوده غلظتی 1/0 تا 1 مولار توسط روشهای تافل و امپدانس الکتروشیمیایی انجام شده با استفاده از الکترود سرب با قطر cm 1 افزایش غلظت محلول عاملی در افزایش خوردگی سرب بوده و داده های تافل و ا مپدانس مبین این مسئله می باشند اما در قسمت دیگر این تحقیق که عملا به نوعی بخش اصلی نیز به حساب می آید خوردگی فتو الکتروشیمیایی سولفید سرب در محیط کلراید سدیم صورت گرفته بدین صورت که ابتدا تلاش محقق بر تشکیل بهترین و با کیفیت ترین لایه سولفید سرب بوده و نتیجه حاصل تشکیل لایه مذکور به روش پتانسیل دینامیکی امپدانس الکتروشیمیایی با شرایط پتانسیل 55/0 ولت و زمان 60 ثانیه می باشد،این شرایط شرایطی است که با کیفیت ترین لایه ی سولفید سرب با بیشترین مقاومت حاصل می شود لازم به ذکر است بررسی های انجام شده نشان می دهد وجود نور کیفیت لایه را کاسته و سرعت خوردگی را افزایش میدهد،با تشکیل بهترین لایه ی سولفید سرب خوردگی آن توسط تکنیک تافل در محدوده پتانسیل 1- تا 5/0 ولت و تکنیک امپدانس در پتانسیل مدار باز در تاریکی و حضور نور مطالعه شده و این مطالعه در غلظتی از کلراید سدیم با بیشترین جریان خوردگی برای سرب خالص انجام گرفته که این غلظت 5/0 مولار می باشد که نتایج مبین این مسئله است که وجود نورسبب ایجاد الکترون ها و حفره ها و افزایش نقل و انتقالات حاملین اکثریت در این نیمه هادی شده که سبب بالا تر رفتن سطح انرژی تراز فرمی و افزایش نقص کریستالی لایه الکترو ترسیب شده میشود.کاهش مقاومت انتقال بار –فضای بار در حضور نور توسط تکنیک امپدانس الکترو شیمیایی نیز تایید می شود.

در این تحقیق روش نوینی برای پوشش دهی نانو کامپوزیت نیکل-اکسید سریم بکار گرفته شد. در این روش پوشش نانوکامپوزیت نیکل-اکسید سریم از محلول حاوی یونهای نیکل و سریم بدون افزودن نانو ذرات تشکیل شد. مکانیزم تشکیل پوششهای نیکل-اکسید سریم با استفاده از روشهای ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرمتری، امپدانس الکتروشیمیایی و روشهای پیشرفته الکتروشیمیایی همچون الیپسومتری درجا، طیف سنجی رامان درجا و بازتابش درجا مورد بررسی قرار گرفت. sem، fesem، xrd، ftir، eds، afm و xps برای مطالعه میکروساختار و مورفولوژی پوششهای حاصل مورد استفاده قرار گرفتند. با توجه به نتایج، دو مکانیزم برای تشکیل پوشش نیکل-اکسید سریم پیشنهاد شد که به نسبت ni:ce بستگی دارند. در نسبت بالای 100، پوشش تشکیل شده شامل جزایر پراکنده از اکسید سریم می باشد که در زمینه نیکل پخش شده است. از طرفی در نسبت کمتر از 100، پوشش تشکیل شده شامل کامپوزیت همگن از نیکل و اکسید سریم می باشد. افزودن یونهای سریم در محلول پوشش دهی منجر به افزایش سرعت جوانه زنی و افزایش کارایی و بازدهی فرآیند پوشش دهی می شود اما تاثیری در مکانیزم جوانه زنی نیکل نمی گذارد و همچنان جوانه زنی بصورت لحظه ای انجام می پذیرد. مطالعات الیپسومتری و بازتابش درجای فرآیند رسوب نیکل خالص نشان دهنده دو مرحله ای بودن آن می باشد که شامل: 1-جوانه زنی نیکل و 2- افزایش ضخامت و زبری پوشش می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که فرآیند رسوب پوشش کامپوزیت نیکل-اکسید سریم را می توان به 5 مرحله تقسیم کرد: 1-جوانه زنی اولیه نیکل 2-تشکیل لایه ای از اکسید سریم 3-جوانه زنی ثانویه نیکل 4- تشکیل پوشش نیکل-اکسید سریم 5- افزایش ضخامت و زبری پوشش. با توجه به مطالعات ساختاری پوشش، نیکل دارای ساختار نانوکریستاله بوده در حالیکه اکسید سریم ساختاری آمورف دارد. افزودن یونهای سریم به محلول پوشش دهی منجر به کاهش اندازه دانه نیکل شده و با افزایش بیشتر آن (ce:ni=0/2)، ساختار نیکل از حالت نانوکریستاله به آمورف تغییر پیدا می کند. مطالعات خوردگی پوششهای نیکل-اکسید سریم نشان می دهد که مقاومت به خوردگی پوشش نانو کامپوزیت حاوی 2/1 و % wt4/3 اکسید سریم نسبت به پوشش نیکل خالص به ترتیب 4 و 50 برابر افزایش پیدا می کند. افزایش مقاومت به خوردگی پوشش حاوی% wt2/1 اکسید سریم به سبب بهبود ساختار و کاهش زبری سطح پوشش می باشد در حالیکه تشکیل پوششی با مقاومت به خوردگی بسیار بالا در غلظت % wt4/3 اکسید سریم به سبب تشکیل پوشش نانو کامپوزیت همگن از نیکل و اکسید سریم می باشد. افزایش بیشتر درصد وزنی اکسید سریم (% wt2/5 و بیشتر) در پوشش منجر به کاهش و افت مقاومت به خوردگی پوشش به سبب تشکیل ترک و عیوب در پوشش می گردد.

در این تحقیق با سنتز فیلمی از کمپلکس فسفات کبالت به روش رسوب دهی الکتروشیمیایی با مرفولوژی نانو، میزان پتانسیل اضافی لازم برای الکترولیز آب به طور محسوسی کاهش و چگالی جریان نیز به مقدار قابل توجهی افزایش یافت. به منظور اثبات این ادعا با استفاده از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، کرنوآمپرومتری، پلاریزاسیون بهبود الکتروکاتالیستی اثبات شد و با استفاده از آنالیز سطح sem نانو بودن ساختار تایید گردید. نانوکاتالیست پایه کبالت ویژگی های زیادی دارد که بسیار شبیه به ویژگی هایی است که در فتوسنتز طبیعی وجود دارد. اول این که تهیه ی آن از یون های فلزی است که فراوان در زمین یافت می شود، دوم این که فرآیند ساخت آن به صورتی است که می توان خودترمیمی را به وضوح مشاهده کرد، سوم این که این کاتالیست به عنوان حامل پروتون در آب عمل می کند و در نهایت این که کاتالیست مورد بحث تحت ph خنثی، دمای اتاق و فشار یک اتمسفر کار می کند. با توجه به این که فعالیت الکتروکاتالیستی نانو کمپلکس فسفات کبالت در ph خنثی انجام می شود می توان ادعا کرد که نتایج گزارش شده در این پایان نامه از جدیدترین کارهای انجام شده می باشد.

چکیده در این تحقیق: 1- فیلم پلی ارتو آمینو فنل در حضور آنیونهای کلرید- نیترات- سولفات و پر کلرات به روش ولتامتری چرخه ای بر سطح الکترود گرافیت ترسیب شده و تاثیر اندازه آنیون ، خصلت بازی یونهای دوپ شونده بر رفتار الکتروشیمیایی فیلم نیمه رسانا، ابعاد فرکتالی و پارامتر های نیمه رسانایی مانند چگالی حاملین بار، پتانسیل نوار صاف و پهنای خازن فضای بار مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده این است که با افزایش ابعاد فرکتالی چگالی حاملین بار افزایش یافته و فیلم رفتار الکتروشیمیایی بهتری نشان می دهد. 2- فیلم پلی ارتو آمینو فنل در حضور آنیونهای کلرید و پر کلرات به روش پتانسیو استاتیک بر سطح الکترود گرافیت ترسیب شده است. پارامترهای غلطت مونومر والکترولیت بر مرتبه واکنش در معادله سرعت واکنش و تاثیر اندازه آنیون بر کاهش دافعه مراکز اکسیداسیون – احیا، مقاومت انتقال بار، چگالی حاملین بار و ابعاد فرکتالی با تکنیک های الکتروشیمیایی و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر اندازه آنیون در رفتار نفوذ آنیون ها در یک ناحیه محدود تحت عنوان نفوذ نامتعارف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده این است که با افزایش اندازه آنیون دافعه مراکز اکسیداسیون-احیا بیشتر کاهش یافته و هدایت الکترونی و چگالی حاملین بار افزایش و پارامتر نفوذ غیر متعارف )?) کاهش می یابد. 3- فیلم پلی ارتو آمینو فنل در حضور سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات به روش ولتامتری چرخه ای بر سطح الکترود گرافیت ترسیب شده است. نتایج نشان می دهد که فیلم سنتز شده در حضور آنیون دودسیل سولفات دارای ضخامت، ابعاد فرکتالی و چگالی حاملین بار بیشتری است. این را می توان به کاهش کشش سطحی و افزایش غلظت مونومر در حضور باز نرم دودسیل سولفات در سطح الکترود کارگر و ایجاد کمپلکس بین مونومر و این آنیون نسبت داد. فیلم حاوی یونهای دودسیل سولفات رفتار مناسبی در فرایند الکتروکاتالیستی ساکارز در محیط قلیایی نشان داده است که می توان به سطح فعال بالای فیلم و تسهیل فرایند انتقال الکترون از طریق جابجایی تراز فرمی نسبت داد. 4- به کمک تکنیک پالس گالوانو استاتیک نانو ذرات پلیمر پلی ارتو آمینو فنل با اعمال زمان خاموش 100 میلی ثانیه وزمان روشن 5 میلی ثانیه بر سطح الکترود کربن شیشه ای سنتز شده اند. تاثیر زمان خاموش و روشن در سنتز نانو ذرات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با اعمال پالس های کوتاه زنجیر های کوتاه پلیمر که حاوی مراکز نقص کمتری هستند ایجاد می شود واین بر فعالیت الکتروشیمیایی ،افزایش سطح فعال، کاهش مقاومت انتقال بار ، افزایش ظرفیت خازن ردوکس و افزایش چگالی حاملین بار موثر است. 5- نانو کامپوزیت پلیمر پلی ارتو آمینو فنل و نانو لوله های کربنی در حضور سورفکتانت و اعمال امواج فراصوت به روش الکتروشیمیایی سنتز شده اند. تشکیل نانو کامپوزیت بر سطح الکترود کارگر با تکنیک های سطح مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد تایید قرار گرفته است. نانو کامپوزیت ایجاد شده به علت بهبود خواص مکانیکی، پایداری بیشتری در فرایند شارژ و دشارژ متوالی داشته و ظرفیت خازنی بیشتر و مقاومت انتقال بار کمتری از خود نشان داده است. نانو کامپوزیت سنتز شده فعالیت الکتروکاتالیستی بهتری نسبت به پلیمر تنها، در فرایند الکتروکاتالیستی متانول در محیط قلیایی نشان داده است. 6- نانو کامپوزیت پلیمر پلی ارتو آمینو فنل و نانو ذرات تیتانیم اکسید به روش الکتروشیمیایی در حضور سورفکتانت آنیونی سنتز شده است. نتایج حاصل از طیف های مادون قرمز و ماورای بنفش وجود نانو ذرات تیتانیم اکسید را در ساختار پلیمر تایید نموده ، و میکروسکوپ الکترونی عبوری ساختار هسته - پوسته را برای نانو کامپوزیت سنتز شده نشان می دهد. حضور نانو ذرات تیتانیوم اکسید در این پلیمر کامپوزیتی باعث بهبود رفتار الکتروشیمیایی شده است.

الکترودهای c/ni و c/ni-cu برای اکسیداسیون متانول به کار گرفته شده اند. در مطالعات از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، اسپکتروسکوپی امپدانس و کرنوآمپرومتری استفاده شده است. از روبش پتانسیل در محلول سدیم هیدروکسید m 1 به منظور غنی سازی سطح از گونه های ni(iii) استفاده شد. الکترود c/ni-cu جریان بیشتری را نسبت به c/ni نشان می دهد. در حضور متانول جریان پیک آندی افزایش یافته و جریان پیک کاتدی کاهش می یابد. جریان پیک اکسیداسیون متانول به صورت خطی با مجذور سرعت روبش افزایش می یابد. این رفتار نشان دهنده تحت کنترل انتشار بودن سیستم است. مکانیسمی بر اساس تولید ni(iii) و مصرف متانول ارائه شده است. مطالعات کرنوآمپرومتری نشان داد که واکنش های الکترواکسیداسیون متانول از رفتار کوترلی پیروی می کنند و میزان ضریب نفوذ متانول بر روی الکترود اصلاح شده c/ni-cu،4-10×7/2 بدست آمده است. مقاومت انتقال بار برای الکترواکسیداسیون متانول بر روی الکترود اصلاح شده c/ni-cu هم به روش تئوری و همچنین مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس محاسبه شده است.

abstract in the present research solution of chalcopyrite in sulfuric acid in hydrometallurgy method using electrochemistry with cyclic voltammetry technique has been investigated. the value of maximum reduction peak current of copper ions represents the measure of solubility. in this research different parameters temperature, potential, potential exert time, chalcopyrite concentration, sulfuric acid concentration, pyrite catalyzer concentration has been optimized. the advantage of this work compared with other works is upgrading optimized parameters using cyclic voltammetry technique. the optimized temperature 85c, optimized potential 1v, optimized potential exert time 1800s, optimized chalcopyrite concentration 7.7mm, optimized sulfuric acid concentration 1m and optimized ratio of 4 for pyrite to chalcopyrite has been obtained. keywords: hydrometallurgy, electrochemistry, cyclic voltammetry, chalcopyrite, pyrite.

یکی از ملزومات اولیه برای تولید یک آند رضایتبخش برای سل های الکتروشیمیایی مثل سل های al/ago ، توانایی سل برای تولید ولتاژ بالا با کمترین میزان خوردگی است. ولتاژ بالای این سل، نیاز به داشتن سل های متعدد به منظور ایجاد ولتاژهای مورد نظر را کاهش می دهد. سرعت خوردگی کم یا بعبارتی بهره کولمبی بالا منجر به دانسیته انرژی بالا می شود که آن هم به تبع هزینه های کمتر برای بحث جایگزینی آند و از آن مهمتر کاهش میزان تولید هیدروژن را در پی دارد. در این تحقیق رفتار خوردگی آلیاژهای آلومینیوم 1040، 5083، 6060، 7075 با استفاده از اندازه گیری پتانسیل مدار باز (ocp)، منحنی های پلاریزاسیون و اسپکتروسکوپی الکتروشیمیایی امپدانس (eis) در محلول4 مولار naoh حاوی zno مورد بررسی قرار گرفته است. تصاویر sem و نتایج edax نشان می دهند که zno اثر بازدارندگی خود را بوسیله لایه ترسیبی zn بر روی سطح الکترود آلومینیوم نمایان می کند. با وجود تاًثیر زینکاته کردن الکترولیت و مقدار بالای عناصر zn ، mg و mn در ترکیب آلیاژ 5083 و 7075 نسبت به آلیاژ 6060، آلیاژ آلومینیوم 6060 سرعت خوردگی بسیار کمتری را نشان می دهد. افزودن عناصر آلیاژی و اصلاح ترکیب الکترولیت، شرط لازم برای کاهش خوردگی آلومینیوم می باشد؛ درحالیکه نسبت عناصر آلیاژی شرط کافی و مهمتری می باشد. چنانکه آلیاژ 6060 با مقادیر کمتر zn و mg، ولی مقدار نسبت بالای mg/zn (400>) می تواند به عنوان یک آند گالوانیکی خوب در محیط قلیایی عمل کند. از این رو از آلیاژ 6060 با کمترین میزان خوردگی و دارا بودن پتانسیل آندی منفی تر نسبت به آلیاژهای دیگر به عنوان آند در سل al/ago مورد بررسی قرار گرفته است. در منحنی دشارژ سل al/ago با افزودن zno به محلول، پتانسیل دشارژ بهبود پیدا کرده است که می توان دلیل این امر را افزایش بهره کولمبی آند و کاهش پلاریزاسیون سینتیکی که ناشی از کاهش سرعت خوردگی آلومینیوم در محلول اصلاح شده الکترولیت می باشد اشاره کرد. بیشترین انرژی سل در الکترولیت 4مولار naoh در غیاب بازدارنده zno، mwh 65/13 و در حضور zno، mwh 03/25 در مدت زمان 600 ثانیه دشارژ بدست آمده است.

به منظور بررسی رفتار الکتروشیمیایی پلی ارتوآمینوفنول، این پلیمر بر روی سه الکترود کربن شیشه ای (gc)، الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با گرافن اکسید (go/gc) و الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با گرافن به روش الکتروشیمیایی (er-g/gc)، سنتز شد که در بین این الکترودها، الکترود er-g/gc اثر الکتروکاتالیستی در شکل گیری پلیمر از خود نشان داد و دانسیته جریان حاصل از پلیمریزاسیون به شدت افزایش یافت. به منظور دستیابی به این حقیقت که چرا دانسیته جریان حاصل از پلیمریزاسیون اورتو آمینوفنول بر روی الکترود اصلاح شده با گرافن بسیار بالاست به بررسی تئوری بر هم کنش گرافن-ارتوآمینوفنول پرداختیم. در بررسی یک صفحه گرافن 6×6 و یک ملکول ارتوآمینو فنول در 9 موقعیت مختلف انتخاب شد که نتایج محاسباتی نشان داد مولکول ارتوآمینوفنول در حالت موازی، بیشترین انرژی جذب را نسبت به گرافن دارد و از آنجایی که پلیمریزاسیون اورتو آمینوفنول از طریق سایت های n و o انجام می شود بنابراین تعداد مونومرهای بیشتری در یک بازه زمانی می توانند بر روی سطح و در جهت گیری مناسب حضور داشته که نتیجتاً منجر به اکسیداسیون مونومر بیشتر و متعاقباً جریان پلیمریزاسیون بیشتری حاصل می گردد. در ادامه کار به بررسی رفتار فیلم پلی ارتوآمینوفنول سنتز شده بر روی الکترود er-g/gc پرداخته شد و بررسی رفتار الکترو شیمیایی پلی ارتوآمینوفنول، تاثیر ph و تاثیر کاتیون ها و آنیون های مختلف در حضور و عدم حضور الکترولیت حامل توسط روش های ولتامتری چرخه ای و امپدانس انجام شد که در بین کاتیون های مورد بررسی، کاتیون na+ و در بین آنیون های مورد مطالعه، آنیون cl- بالاترین میزان ظرفیت را از خود نشان دادند. همچنین نتایج بدست آمده از منحنی های امپدانس، صحت داده های بدست آمده از روش ولتامتری چرخه ای را تایید می کند. کلمات کلیدی:پلی ارتوآمینوفنول، گرافن، پلیمریزاسیون، کربن شیشه ای و امپدانس

مطالعات انجام شده در مورد روئین کردن آلومینیوم به منظور محافظت آن از خوردگی، این نقصان را نشان می دهد که علیرغم اینکه اکسید آلومینیوم می تواند محافظت خوبی از آن در مقابل خوردگی ایفا کند ولی حفره های موجود در ساختار اکسید آلومینیوم در معرض محلول بوده و در طولانی مدت می تواند خوردگی آلومینیوم تشدید شود. بدین منظور و به جهت بهبود این نقص، در این مطالعه منافذ قابل دسترس توسط گونه های خورنده، با پوشش پلیمری محافظت می شوند. در این تحقیق کامپوزیت پلی پیرول و پلی اکسومتال های مولیبدات و تنگستات به منظور کاهش خوردگی آلیاژ آلومینیوم 7075 در محیط های خورنده ی گوناگون مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از روشهای الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای، پلاریزاسیون تافل و امپدانس الکتروشیمیایی و تکنیک های شناسایی سطح مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی و مطالعه ی پوشش های حاصل استفاده گردیده است. نتایج حاصل از این مطالعات نشان می دهد که با استفاده از این پوشش پایدار می توان تا حد مطلوبی میزان خوردگی آلومینیوم را در این محیط های خورنده کاهش داد. هم چنین استفاده از پلی اکسومتال های مولیبدات و تنگستات در بهبود پوشش نقش بسزایی داشته و میزان ممانعت از خوردگی را بسیار بهبود بخشیده است.

در مطالعه فرایند اکسیداسیون الکتروشیمیایی متان برسطح الکترود نیکل در محیط قلیایی پیک مستقلی برای این واکنش مشاهده نشد. اما جریان پیک های مربوط به زوج اکساکاهشی (ni(iii)/ni(ii تغییر کرد. ابتدا فیلمی از هیدروکسید نیکل با استفاده از روش اعمال چرخه های متوالی پتانسیل بر سطح الکترود نیکل تشکیل شد و تغییرات جریان پیک های کاتدی و آندی آن در حضور و عدم حضور گاز مورد مطالعه قرار گرفت. در حضور متان جریان پیک اکسید (ni(ii افزایش و جریان پیک احیای (ni(iii کاهش یافت. این امر نشان دهنده فعالیت الکتروکاتالیستی زوج (ni(iii)/ni(ii در اکسیداسیون متان به عنوان یک حد واسط تبادل الکترونی بود. مطالعات کرنوآمپرومتری و کرنوپتانسیومتری نیز نتایج فوق را تایید نمود. عدم مشاهده اثر گاز با افزایش سرعت روبش پتانسیل نشان داد که سینتیک این فرآیند الکتروکاتالیستی کند است. مکانیسم کلی واکنش احتمالا به این صورت است که گونه های جذبی coads و chads با یون های اکسید در شبکه کریستالی اکسید فلز واکنش داده و به ‍co2 تبدیل می شوند.

در این تحقیق واکنش های تشکیل و احیاء اکسید سطح پلاتین در اسید فسفریک و اکسایش متانل در الکترولیت اسید فسفریک با روش های ولتامتری چرخه ای (cv) و اسپکتروسکپی امپدانس (eis) مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه واکنش های تشکیل و احیاء اکسید سطح پلاتین در اسید فسفریک نشان داد که پیک نشکیل اکسید سطح پلاتین شامل یک پیک منفرد بوده و مکانیزم تشکیل ptoh تک مرحله ای می باشد و در پتانسیل های بالاتر 1/1 ولت، نسبت به الکترود مقایسه ptoh, ag/agcl به pto تبدیل می شود. پتانسیل های مثبت بزرکتر و بهره زمانی طولانی تر پوشش سطحی pto تشکیل شده را افزایش می دهد. با استفاده از منحنی های اسپکتروسکپی امپدانس در پتانسیل های dc مختلف در یافتیم که با افزایش پتانسیل. مقاومت انتقال تشکیل اکسید سطح پلاتین کاهش می یابد و سینتیک واکنش افزایش می یابد و نتایج بدست آمده از cv را تایید می کند. مطالعه اکسایش متانل در الکترولیت 85%h3po4، نشان داد که پیک مربوط به اکسایش متانل در پتانسیل 4/1 ولت، شروع می شود و بعد به حد رسیده و بعد به دیواره اکسایش حلال می پیوندد و فاقد پیک احیایی مربوطه می باشد و با کاهش ph سینتیک اکسایش متانل زیادتر می شود. شدت جریان پیک احیاء اکسید سطح پلاتین با حضور متانل کاهش می یابد و نشان می دهد که متانل در این پتانسیل ها هیدروژن زدایی می شود ولی اکسایش کامل آن در پتانسیل های بالاتر صورت می گیرد. با استفاده از اسپکتروسکپی امپدانس در پتانسیل dc مختلف دریافتیم که با افزایش پتانسیل، مقاومت انتقال بار اکسایش متانل کاهش می یابد و سنتیک واکنش افزایش می یابد و نیز بالاتر از پتانسیل های 8/1 ولت، pto تشکیل شده واکنش اکسایش متانل را کاتالیز می کند و سرعت واکنش را افزایش می دهد. ضریب انتشار بدست آمده در دمای 25 درجه سانتی گراد، cm2/s 0/8 x 10-8، و انرژی اکتیواسیون 35 ki/mol می باشد. با افزایش دما پیک های جذب و واجذب هیدروژن بر روی سطح الکترود پلاتین در محلول اسید فسفریک حذف می شود و نیز سینتیک اکسایش متانل زیادتر می شود.

پلیمر پلی آنیلین، پلی پیرول و کوپلیمرهای آنها با نسبت های معین، به روش ولتامتری چرخه ای سنتز و رفتار الکتروشیمیایی آنها با روشهای متداول الکتروشیمی مانند ولتامتری چرخه ای و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. نتایج حاصل از برازش منحنی های امپدانس نشان دهنده آن است که در درصد های مختلف مونومرهای آنیلین و پیرول رفتار الکتروشیمیایی و ظرفیت خازن های لایه دوگانه ایجاد شده تغییر یافته و خواص متفاوتی را نشان می دهند. برای بررسی اثر شاخه اتیل در فرآیند الکتروپلیمریزاسیون آنیلین یکی از مشتقات آنیلین با نام آیوپاک 4 - (2-aminoethyl) pheno به روش کرونوآمپرومتری بر روی الکترود کارگر نشانده شد و اثر آنیونها با شعاع مختلف بر روی خواص الکتروشیمیایی فیلم، خواص شیمی فیزیکی و مورفولوژی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده آن است که با افزایش اندازه آنیون، رفتار الکتروشیمیایی پلیمر بهبود یافته است. همچنین کامپوزیتهای نانولوله های کربنی و پلیمر به روش فعالسازی نانولوله های کربنی با عوامل فعال سطحی سنتز شد. این کامپوزیت نسبت به پلیمر سننتز شده فعالیت الکتروکاتالیستی بهتری از خود نشان داد. پارامترهای شیمی فیزیکی اکسایش متانول بر روی نانوکامپوزیت مانند ضریب نفوذ و مقاومت انتقال بار به کمک دادهای ولتامتری چرخه ای و امپدانس الکتروشیمیایی استخراج شده است.

یکی از ملزومات اصلی برای یک باتری رضایت بخش، توانایی ارائه شدت جریان بالا همراه با ولتاژ خروجی بالا است. از طرف دیگر یک باتری قابل شارژ بایستی در تعداد سیکل های متعدد ظرفیت و برگشت پذیری خود را حفظ کند. در این تحقیق باتری آلومینیوم-اکسید مس مورد بررسی قرار گرفت. برای بهینه کردن عملکرد باتری قسمت های مختلف آن مورد ویرایش قرار گرفتند. در آند به جای فلز آلومینیوم خالص از آلیاژ a6060آلومینیوم استفاده شد، تا سرعت خوردگی در محیط قلیایی تا حدودی کاهش یابد. در کاتد برای افزایش راندمان ظرفیت و برگشت پذیری الکترود از بایندر cmc و pvdf استفاده شد، که بایندر cmc نتیجه بهتری ارائه داد. هم چنین برای کاهش خوردگی آلومینیوم از اکسید روی به عنوان بازدارنده خوردگی استفاده شد. تکنیک های ولتامتری چرخه ای، کرنوپتانسیومتری، کرنوآمپرومتری و امپدانس الکتروشیمیایی در بررسی باتری آلومینیوم اکسید مس مورد استفاده قرار گرفتند. بازده ظرفیت کاتد از مقدار 15% اولیه به 80% افزایش یافت. از لحاظ چرخه پذیری، تا 40 سیکل کامل 75% ظرفیت اولیه قابل بازیابی بود.

یکی از مشکلات اساسی در باطری هایی با آند آلومینیوم در محیط های قلیایی, خوردگی زیاد آن می باشد. این مشکل با دو راه حل کاهش می یابد: 1- اضافه کردن مواد بازدارنده 2- تغییر ترکیب درصد عناصر آلیاژها هدف ما در این پروژه کاهش خوردگی آلومینیوم با استفاده از بازدارنده ها می باشد. بازدارنده های مورد استفاده در این پروژه اکسی روی, هیدرواکسید کلسیم و اتیلن دی امین تترا استیک اسید می باشند. در ابتدا غلظت بهینه اکسید روی را برای هر سه الکترود بدست آوردیم. این غلظت برای aa5083 برابر با 04/0 مولار و برای aa5056 و آلومینیوم خالص 1/0 مولار بدست آمد. بدلیل بالا بودن پتانسیل اضافی واکنش آزاد شدن هیدروژن بر روی سطح zn نسبت به آلومینیوم, خوردگی آلومینیوم در محلول حاوی زینکات بدلیل رسوب روی بر روی سطح آلومینیوم کاهش می یابد. بازدارنده های بعدی که مورد استفاده قرار گرفت هیدرواکسید کلسیم بود, که به دلیل حلالیت کم بصورت اشباع مورد استفاده قرار گرفت. کاهش خوردگی آلومینیوم را می توان به عبور یون های کلسیم از لایه ?oh?^- روی سطح و جذب بر روی سطح آلومینیوم نسبت داد. هنگامی که edta اضافه شد , راندمان بازدارندگی افزایش یافت. این کاهش را احتمالا می توان به تشکیل کمپلکس ca-edta با ثابت تشکیل بالا ?(k?_f=5.5×?10?^10) نسبت داد. از طرف دیگر یون های کلسیم خنثی شده و راحتر جذب سطح می شوند. این آزمایشات برای سه الکترود انجام گرفت, که بالاترین راندمان بازدارندگی را آلیاژ 5083 با %1/93 نتیجه داد. همچنین کاهش راندمان خوردگی بصورت زیر است: aa5083>pure al>aa5056

امروزه سنتز نیمه رسانا ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا آنها یکی از اجزای اساسی سلولهای خورشیدی محسوب می شوند. از طرفی به منظور بررسی خواص فتوالکتروشیمیایی آنها می بایست صفحه رسانای مناسب مانند شیشه هادی استفاده شود تا نسبت به عبور نور و جریان رسانا باشند.به همین خاطر فن آوری استفاده از سل های خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر وپاک مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است ورفته رفته در صنایع و زندگی روزمره جوامع بشری راه خود را باز می کند. در این پروژه از نیمه رسانای سولفید سرب به علت ویژگی های منحصر به فرد آن مانند گاف انرژی (باند گپ) باریک و مستقیم (ev 41/0 دردمای اتاق)، ساختار مکعبی سنگ نمک آن و شعاع برانگیختگی بزرگتر از بورنسبت به سایر کالکوژناید ها nm) 18 (، استفاده شده است. به منظور بررسی بهتر رفتار فتوالکتروشیمییایی سولفید سرب از الکترود شیشه استفاده شده است زیرا توسط آن می توان خاصیت رسانایی الکتریکی سولفید سرب رادقیق تر مشاهده کرد. همچنین در این پروژه رفتار نیمه رسانایی سولفید سرب با استفاده از تکنیک های گوناگون الکتروشیمیایی از جمله کرنوآمپرومتری، ولتاموگرام چرخه ای وامپدانس در محلول سود مورد مطالعه قرار گرفت ودر نهایت اتصال فلز-نیمه رسانا نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل ازکرنوآمپرومتری رفتار نوع n را برای نیمه هادی سولفید سرب نشان می دهد همچنین مقادیر?b برای الکترودهای 20/20 و20/40 مقادیر 0.75 و 0.61 الکترون ولت تحت تابش بدست آمده است. کلید واژه: سل خورشیدی، باند گپ، سولفید سرب و امپدانس

در این کار حضور عنصر آمفوتر و بی اثر آلومینیوم در کنار عنصر الکتروفعال نیکل به عنوان الکتروکاتالیست مورد بررسی قرار گرفت . بدین منظور اکسیداسیون متانول در سه مرحله بر روی الکترود های آلومینیوم/نیکل ( نیکل نشانده شده بر روی الکترود آلومینیوم ) ، گرافیت/نیکل/آلومینیوم ( گرافیت خیسانده شده در محلول حاوی یون های نیکل و آلومینیوم ) و الکترود خمیر کربن حاوی یون های نیکل و آلومینیوم با درصد های وزنی 10% ، 20% ، 50% مورد بررسی قرار گرفت . الکترود آلومینیوم/نیکل به دلیل خوردگی در محلول سود و در نتیجه ناپایداری نیکل های نشانده شده بر روی آن هیچ نتیجه ای در بر نداشت . الکترود گرافیت/آلومینیوم/نیکل نیز هیچ جوابی مبنی براثر هم افزایی و تاثیر مثبت بر روی رفتار الکتروکاتالیتیکی نیکل در بر نداشت . در بررسی اکسیداسیون متانول با استفاده از الکترود خمیر کربن از سه تکنیک ولتامتری چرخه ای ، کرنوآمپرومتری و امپدانس استفاده شده است . با توجه به داده های به دست آمده از این تکنیک ها با وجود کاهش 10 ، 20 و 50 درصدی نیکل و جایگزینی آن با آلومینیوم در الکترود خمیر کربن همچنان رفتار الکتروکاتالیتیکی دیده می شود . حضور آلومینیوم می تواند عاملی باشد که با انحلال در محلول سود در طی فرایند اکسیداسیون متانول همواره سطح فعال برای ما ایجاد نماید و در نتیجه گونه های الکتروفعال ni+2 روی سطح مجددا حضور یابند و در اکسیداسیون متانول شرکت کرده و به ni+3 تبدیل شوند . البته تا حدودی می توان حضور آلومینیوم را مفید دانست چراکه همانطور که مشاهده می شود در حالت درصد وزنی 50% کارایی آن کاهش یافته که این می تواند به علت کاهش 50 درصدی عنصر الکتروفعال نیکل باشد که این کاهش نیکل تاثیر بیشتری را از خود نشان داده است. ولی نکته قابل توجه این است که در حالت 20% و 10% alcl3:nicl2 بهترین جواب های ولتامپروگرام ، کرونوآمپرومتری و امپدانس را شاهد هستیم .

الکترودهای اصلاح شده با کمپلکس های شیف باز نیکل و پالادیم، ساخته شده و برای اکسایش الکل های مختلف در محیط قلیایی به کار گرفته شده است. در مطالعات از تکنیک های ولتامتری، کرنوآمپرومتری و تکنیک های اسپکتروسکوپی گوناگون به منظور شناسایی استفاده شده است. با تغییر ساختار الکتروکاتالیست های مورد مطالعه، رفتار متفاوتی در هنگام اکسایش الکل ها از خود نشان می دهند که به منظور اثبات این ادعا، مطالعات الکتروشیمیایی و محاسبات کوانتومی مورد استفاده قرار گرفته است.

در این کار الکترودهای اصلاح شده به گونه ای تهیه شدند که علاوه بر کاهش هزینه ها ، افزایش قابل ملاحظه ای در دانسیته ی جریان و یا کاهش اضافه ولتاژ را به همراه داشته باشد . این الکترودهای اصلاح شده شامل ,g/nico ,g/ni ,g/cu ,g/co ,g/nicu g/cuco و g/nicuco هستند که به روش سیکل زدن در ناحیه کاتدی تهیه شده اند و فعالیت های الکتروکاتالیستی آن ها در فرایند اکسیداسیون متانول و هیدرازین در محیط قلیایی مورد بررسی قرار گرفته است . از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، کرنوآمپرومتری و اسپکتروسکوپی امپدانس برای بررسی داده ها استفاده شده است . مطالعات نشان داد که دانسیته ی جریان برای آلیاژ دوگانه بیشتر از فلزات خالص و برای آلیاژ سه گانه بیشترین مقدار است . در حضور متانول جریان پیک آندی افزایش و جریان پیک کاتدی کاهش می یابد . جریان های پیک آندی الکترواکسیداسیون متانول و هیدرازین به صورت خطی با مجذور سرعت جاروب متناسب هستند که نشان دهنده ی فرایندهای کنترل شده با نفوذ هستند . مطالعات کرنوآمپرومتری نشان داد که واکنش های الکترواکسیداسیون متانول و هیدرازین از رفتار کوترلی پیروی می کنند . میزان ضریب نفوذ متانول بر روی الکترود اصلاح شده ی آلیاژ سه گانه و همچنین مقدار ثابت سرعت حاصل از روش کرنوآمپرومتری محاسبه شده است . همچنین مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس به منظور بررسی اکسیداسیون کاتالیستی متانول بر روی سطح الکترود اصلاح شده به کارگرفته شده است .

هدف از انجام این پروژه¬ی تحقیقاتی، مطالعه و بررسی اکسید مس به عنوان کاتد باتری در دو محیط آبی و آلی می باشد.اکسید مس به دلیل فراوانی، رسانایی، غیر سمی بودن و ...یکی از گزینه های مناسب به عنوان کاتد در باتری¬ها است. در این تحقیق باتری های اکسید مس-اکسید روی و اکسید مس-سولفید سدیم مورد بررسی قرار گرفتند.برای بهینه کردن عملکرد باتری اکسید مس-اکسید روی و بهبود بخشیدن به بخش آندی باتری، افزودن اکسید آلومینیوم انجام شدکه منجر به بهبود کارایی باتری گردید. در باتری اکسید مس-سولفید سدیم برای افزایش راندمان و ظرفیت، بهینه کردن غلظت و تغییر الکترولیت به کار گرفته و استفاده از دو بایندر cmc و آگار- آگار در دو قسمت کاتدی و آندی صورت گرفت. نتایج حاصله بیان گر خوب عمل کردن بایندر آگار- آگاردر الکترولیت حاوی دی متیل فرمامید و اتیلن کربنات است. لازم به ذکر است، تکنیک¬های ولتامتری چرخه¬ای، کرنوپتانسیومتری و الکتروشیمیایی امپدانس جهت مطالعه عملکرد باتری¬ها مورد استفاده قرار گرفتند.باتوجه به فناوری¬های مختلف جهت ذخیره¬سازی انرژی، استفاده از باتری¬ها به عنوان یکی از گزینه¬های امیدوارکننده است. به خصوص در صنعت خودرو که علاقه¬مند به استفاده از حامل¬های انرژی برای وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی با عملکرد عالی، سیکل پذیری،ظرفیت و دانسیته توان بالا همراه با هزینه کم است.

تأثیر بازدارنده خوردگی 1- (2و4- دی متیل فنیل)-5-آمینو-1h- تترازول، به عنوان یک بازدارنده آلی با استفاده از روش های الکتروشیمیایی مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. بدست آمد که این ترکیب به عنوان یک بازدارنده قوی برای آلیاژ آلومینیوم aa1005 و استیل ss316l در محلول یک مولار سولفوریک اسید عمل می کند. با افزایش غلظت بازدارنده مقاومت انتقال بار آلومینیوم aa1005 و استیل ss316l افزایش و ظرفیت لایه دوگانه کاهش یافت. نتایج حاصل از اندازه گیری نویزالکتروشیمیایی بعد از حذف خطای گرایش، مطابقت خوبی با نتایج بدست آمده از دیگر روش ها بود. بدست آمد که این بازدارنده با جذب شدن بر روی سطح فلز عمل می کند و همچنین جذب از ایزوترم لانگمویر تبعیت می کند.

در این پروژه با استفاده از داده های آماری نظیر میانگین ،انحراف استاندارد، چولگی و کشیدگی اثر سطح بر روی سرعت و مکانیزم خوردگی در جفت الکترود های نامتقارن مورد بررسی قرار گرفت . هم چنین با استفاده از تکنیک های پتانیسودینامیک و امپدانس الکتروشیمیایی خطای احتمالی در محاسبه ی مقاومت نویز و امپدانس نویز طیفی در سیستم های الکترود نا متقارن مورد بررسی واقع شد. بدین منظور اندازه گیری های نویز الکتروشیمیایی برای یک سری جفت الکترود متقارن و نامتقارن از استینلس استیل 304 در الکترولیت سدیم کلرید 3.5% مورد مطالعه قرار گرفت. سپس با تجزیه و تحلیل آماری فرآیند جاری بر روی الکترودها توصیف و وجود احتمالی تناسب میان مقاومت پلاریزایسون و مقاومت نویز هم چنین امپدانس الکتروشیمیایی و امپدانس نویز طیفی برای هریک از جفت الکترود ها مورد بررسی واقع شد.

خوردگی یک پدیده بسیار مهم است که مخصوصا در صنعت نفت جایگاه ویژه ای دارد و خسارت های اقتصادی بسیاری را تحمیل این صنعت مهم می کند. پایش آنلاین خوردگی روشی جذاب برای شرکت های بزرگ نفتی در جهت تعیین سرعت خوردگی مخازن بزرگ و لوله های انتقال نفت است. اساس این روش بر تکنیک نویز الکتروشیمیایی استوار است و به صورت لحظه ای با ثبت جریان و پتانسیل و انتقال آن به مرکز کنترل امکان رصد خوردگی را فراهم می کند. اندازه گیری آسان و بدون اعمال اغتشاش از بیرون به سیستم تحت بررسی به همراه ارزانی دستگاه مورد نیاز برای این کار از جمله مزیت های این روش است. در این پایان نامه سری های زمانی تجربی نویز پتانسیل و جریان ناشی از خوردگی فولاد زنگ نزن 316، فولاد کربنی و آلومینیوم 7075 در محیط های خورنده مختلف جمع آوری شد. و اطلاعات بدست آمده بر اساس روش آنتروپی موجک و تئوری آشوب مورد تجزیه و تحلیل تحلیل قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، آنتروپی در طی خوردگی حفره ای در فرکانس های بالا نسبت به خوردگی عمومی و حالت غیر فعال سطح کمترین مقدار را داراست. و این را می توان به نوع واکنش های غالب در خوردگی حفره ای که ماهیتی سریع دارند، نسبت داد. علاوه براین، برخلاف تفسیرهای ارائه شده، در طی خوردگی عمومی و حالت غیر فعال سطح تقریبا تمام فرکانس ها به صورت برابر درگیرند. مقدار بزرگی آنتروپی را در هر دامنه فرکانسی می توان به عنوان شدت واکنش ها در آن دامنه بکار برد. و این امر در مورد خوردگی حفره ای با موفقیت بررسی شد. در قسمت تحلیل نویز با استفاده از تئوری آشوب، فضای فاز داده های نویز با استفاده از روش تاخیر بازسازی شد. برای بازسازی فضای فاز مقدار بعد از روش نزدیک ترین همسایه اشتباه و مقدار تاخیر از روش اطلاعات مشترک محاسبه شد. علاوه براین ضریب لیاپانوف به عنوان معیار ریاضی وجود آشوب محاسبه شد. جاذب های بدست آمده در فضای های فاز برای خوردگی حفره ای، از نوع جاذب های عجیب هستند و رفتاری حلقه وار نشان دادند. تمام ضرایب لیاپانوف مقداری مثبت داشتند که نشانگر وجود آشوب در سیستم های تحت مطالعه بود. مشاهده شد که با پیشرفت خوردگی حفره ای مقدار ضریب لیاپانوف پتانسیل افزایش و جریان کاهش می یابد.

الکتروسنتز ترکیب آلی بنزو فوراکسان ،با اکسیداسیون ،2- نیترو آنیلین ،توسط یون یدونیوم که در سطح الکترود گرافیت بطریق الکترو شیمیایی تولید می شود روش متداولی است. یون یدونیوم بعنوان حمل کننده¬ی الکترون و کاتالیزگر در واکنش تشکیل حلقه¬ی اکسایشی درون مولکولی با 2-نیترو آنیلین عمل می کند. واکنش شامل مرحله¬ی تولید الکتروشیمیایی یون یدونیوم که الکتروفیلی قوی و بعنوان اسید لوئیس با زوج الکترون گروه آمینو¬ی2-نیترو آنیلین وارد واکنش می شود و طی یک مکانیسم چند مرحله ای بنزوفوراکسان تشکیل می شود. به جهت افزایش راندمان بنزو فوراکسان ،اقدام به اعمال پالسی جریان به سل الکتروسنتز شد. اعمال پالس در سنتز بنزو فوراکسان نتایج قابل توجه تری نسبت به اعمال دائمی جریان بوجود می آورد.که مهمترین آن ها راندمان بالاتر بنزو فوراکسان است.

امروزه سنتز نیمه رساناها از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا آنها یکی از اجزای اساسی سلول های خورشیدی محسوب می شوند. در این پروژه سعی شده نوعی لایه جاذب برای سلول های خورشیدی لایه نازک معرفی گردد.

در این رساله به ترسیب و شناسایی سولفید سرب و کادمیم، به صورت فیلم تکی و مولتی بر روی زیر لایه های فلزی، شیشه هادی سنتزی و ito به روشهای الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و upd پرداخته شد. سپس خواص فوتوالکتروشیمیایی آنها و همچنین پارامترهای فیزیکی و الکتروشیمیایی مربوط به نیمه رساناها توسط تکنیکهای ولتامتری خطی و چرخه ای، مات-شاتکی و اسپکتروسکوپی امپدانس مورد بررسی قرار گرفت و روابط خوبی میان پارامترهای مشخص شده توسط روشهای الکتروشیمیایی و فیزیکی به دست آمد.